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前中央地質調查所區域地質調查及成果

劉 松

陳寶國

( 中國地質大學,北京)

摘 要: 前中央地質調查所 ( 1916 ~ 1950,簡稱地調所) 在新中國成立前總領和規劃全國的地質調查工作,在中國的地質學發展史上占有重要地位。地調所進行了大量野外地質調查並取得了豐碩的成果,尤其在地質人才的培養方面,為新中國輸送了壹批優秀的地質學者。本文從地調所所處的社會環境入手,介紹了其區調概況、在地質理論方面及人才培養方面的貢獻。

關鍵詞: 地質調查所 區域地質調查 地質學 科學技術史

壹、地調所成立背景及發展沿革

前中央地質調查所 ( 其前身是 1912 年初成立的南京臨時政府實業部礦政司地質科)由民國北京政府工商部礦政司於 1913 年 9 月設立,因專業人才缺乏,1916 年 7 月才真正開始了全面的地質調查與研究工作。該所先後由北京政府農商部,南京國民政府農礦部、實業部、經濟部直轄。1950 年全國地質科學機構進行了調整重組,地質調查所之名從此成為歷史。

二、地質調查所區域地質調查概況

1. 準備時期 ( 1913 ~ 1915)

1913 ~ 1915 年,這段時期可稱為中國早期區域地質調查的準備時期。由於缺少地質調查人員,這壹時期的地質調查主要是丁文江、翁文灝、章鴻釗等幾位奠基人及其地質研究所學員進行的野外調查。此期間簡單區域地質調查情況見表 1。

這壹時期,中國近代地質科學和地質事業在中國剛剛起步,學科分化不細,受經費緊張、技術落後、地質人才缺乏等條件限制,地質調查所沒有條件開展系統的、大規模的地質調查與研究。因此,地質調查所開展地質調查的主要目的是勘探礦產資源和積累地質資料。

表 1 1913 ~1915 年區域地質調查簡表

2. 草創時期 ( 1916 ~ 1927)

1916 ~ 1927 年是地質調查所區域地質調查的創業階段。這壹時期是北洋軍閥統治中國最黑暗的時期。地質調查所幾經改制,勉強維持,地質資料壹片空白,此時期野外地質調查規模很小,每年有 2 ~5 個地質調查隊在野外工作,每個調查隊由 2 ~3 名地質學者組成。野外調查隊壹般是由壹位經驗豐富的專家帶領壹兩位年輕的學者,或是幾位年輕學者組成調查隊到各調查區域調查地質礦產情況。其調查任務主要是應工商部、省實業廳及壹些煤礦公司的要求來進行。其調查區域和內容大多在華北、華南和東北各地考察礦產資源和地震災害情況,且以煤田地質調查為主。主要區域地質調查見表 2。

表 2 1916 ~1927 年區域地質調查簡表

3. 大發展時期 ( 1928 ~ 1945)

1928 ~ 1945 年是中國早期地質調查的大發展階段。

進入 20 世紀 20 年代後期,地質調查所已經發展成為國內研究和調查能力最強的地質調查機構。無論從人力、物力還是技術上都有能力組織大規模的野外地質調查工作。進入30 年代後,地質調查所經濟情況開始好轉,不但政府的撥款增加,基金會和社會的資助明顯增多。同時隨著地質科學的進步,越來越多的青年人進入地質學領域,湧現出壹批新的地質學家,如李春昱、孫健初、王曰倫、尹贊勛、趙亞曾、田奇雋、計森榮、潘鐘祥、楊鐘健、謝家榮、王竹泉、裴文中、賈蘭坡、李善邦、侯光炯、馬溶之等。他們為促進我國地質科學的發展,作出了貢獻。

1935 年地調所遷到南京,所內環境優美,學術氛圍良好,組織機構完善,科技人員不斷充實加強,各學科湧現的權威專家和周口店 “北京人”的發掘,為地調所贏得了較高的聲譽。

隨著人才儲備和科研能力的增強,這壹時期地調所小規模的區域地質調查明顯增多,同時也開始組織大規模的野外考察活動。如翁文灝、黃汲清、朱森、李春昱、楊曾威調查熱河北票附近地質構造 ( 1928) ; 趙亞曾、侯德封、李春昱調查開平盆地及其附近地質( 1928) ; 王竹泉、黃汲清調查熱河阜新煤田地質 ( 1928) ; 丁文江領導的西南地區地質調查 ( 1929 ~1931) ; 趙亞曾、侯德封、李春昱調查開平盆地及其附近地質 ( 1929) ; 譚錫疇、李春昱調查四川地質 ( 1929 ~ 1931) ; 王竹泉、潘鐘祥調查陜北石油地質 ( 1932 ~1933) ; 孫健初調查綏遠及察哈爾西南地質 ( 1930 ~ 1933) ; 黃汲清、王曰倫領導的南嶺地區地質調查 ( 1936 ~1937) ; 葉連俊、關士聰1940 ~1941 年到甘肅西秦嶺進行的地質礦產調查; 1941 年程裕淇等在西康開展區域地質調查; 1942 ~1943 年黃汲清、楊鐘健、程裕淇、周宗浚等到甘肅、新疆進行油田調查等。這些比較重要的野外地質調查成為當時區域地質調查發展的標誌。

此期間地質調查所組織了兩次大規模的地質調查———西南地質大調查和南嶺地區地質調查。這兩次調查稱之為舊中國歷史上最大的兩次野外考察。1929 年,由丁文江領導的對中國西南地區的地質考察工作,幾乎動用了所中的全部骨幹力量、配置了良好的野外考察設備。歷時壹年的野外考察成果豐富,考察隊采集了大量地質標本,為後人的研究提供了豐富的資料。

1943 年建立西北分所後,由王曰倫領導有計劃地開展西北地質礦產的調查。首先開始甘肅省比例尺 1∶ 20 萬的地質填圖,同時路兆洽、陳夢熊進行了靖遠、景泰地區的煤田調查; 畢慶昌、何春蓀等進行了隴東地區的煤田調查; 1945 年,組織了以王曰倫為隊長的祁連山地質礦產考察隊,主要有李樹勛、黃劭顯、陳夢熊、劉增乾等,自西寧經門源、俄博等地進入河西走廊,成為我國第壹個橫跨祁連山的地質調查隊。

當時外有戰爭的困擾,內有所長的數度更換,經費緊張,生活艱苦,野外治安險惡,要冒著生命危險去考察。在這種情況下,地質調查所的學者們仍勵精圖治,積極組織野外調查。調查主要局限於西南、西北各省,地質調查工作還是取得了較大發展。表明地質學者的愛國主義篤誠與艱苦奮鬥的作風,對於發展地質學具有重要的意義。

4. 停頓時期 ( 1946 ~ 1950)

1945 年抗日戰爭勝利,地質調查所遷回南京。這時北平分所恢復了工作,接收中國臺灣地質調查所,設立了長春辦事處,地調所又增加了壹批新生力量,劉東生、楚旭春、姜達權、李廣源、張鹹恭、沈永和、周慕林、劉秉俊、章元龍、沈其韓、朱福湘、程伯容、張瑞錫等在這壹時期入所。因內戰爆發,經費困難,野外地質調查幾乎陷於停頓,不得已轉入以室內研究為主。這壹時期所中學者只做了為數不多的小規模野外調查,主要對北京和西北地區進行了局部的地質考察,主要的區域地質調查有: 1946 年 4 ~ 11 月劉增乾、張爾道、劉乃隆、喬作栻調查酒泉、張掖、高臺間祁連山、合黎山地質礦產 ( 與玉門油礦合作) ; 1946 年 12 月黃劭顯、喬作栻測繪甘肅成縣黑峪鄉銀洞灣重晶石礦區地形地質圖; 1947 年 4 月至 1948 年 2 月喬作栻、靳毓貴、王瑗負責開采銀洞灣重晶石礦,並調查礦區外圍地質 ( 與玉門油礦合作) ; 1948 年 5 ~11 月王曰倫、喬作栻、靳毓貴、王瑗調查青海東北部地質礦產。

三、地調所在地質制圖及地質理論方面取得成果

從 1913 年成立到 1950 年結束的近 40 年間,地質調查所在地質學壹些重要領域取得了國內外學術界公認的重要成果。

( 壹) 地質圖的繪制

1. 分區地質填圖

分省或分區地質圖多見於地質調查報告中,是全國地質總圖填制的基礎,尤其是中比例尺 ( 1∶ 20 萬、1∶ 25 萬) 地質圖的覆蓋程度與工作水平,是衡量壹個國家地質工作總體水平的標誌,具有重要的地位。

1913 年底由丁文江與梭爾格繪制的 《1∶ 10 萬井陘煤田地質圖》、《正太鐵路沿線部分地質圖》,是中國人進行系統的地質填圖的開端。在大比例尺地質圖繪制方面有特殊意義。

中國測制第壹幅詳細地質圖件是 1∶ 10 萬北京西山地質圖,附在 1920 年出版的由葉良輔主編的 《北京西山地質誌》中。

具有代表性的內容詳盡、準確,而且采用了科學的繪圖程序的地質圖,是由丁文江率領地質調查隊填繪的 1∶ 20 萬地質圖。還有王竹泉的 1∶ 10 萬大青山全區地質圖; 正太鐵路沿線地質圖 ( 王曰倫,1∶ 40 萬) ; 膠濟鐵路沿線地質圖 ( 譚錫疇,1∶ 10 萬) ; 浙江西部十壹縣地質圖 ( 趙亞曾、劉季辰,1∶ 50 萬) ,等等。

2. 全國地質總圖繪制———1∶ 100 萬與 1∶ 300 萬地質圖

編制大區域小比例尺地質圖具有重大戰略意義。大比例尺地質圖是繪制小比例尺地質圖的基礎。地質調查所始終把繪制 1∶ 100 萬地質圖作為主要的工作,並制訂計劃實施。

但由於地質資料缺乏、人員少、技術落後等各種原因,1∶ 100 萬地質圖的編制十分緩慢。1924 年譚錫疇主編完成了 《北京—濟南幅地質圖》; 1926 年王竹泉等編制完成了《太原—榆林幅地質圖》; 1928 年李捷等編制完成了 《南京—開封幅地質圖》。

為了加快制圖進度,1936 年,專門成立了由翁文灝、黃汲清負責的中國地質圖編撰委員會。主要任務是編制 1∶ 100 萬小比例尺的地質圖。因戰爭的爆發制圖工作不得不中斷。

1945 年春,地質調查所繼續 1936 年制定的地質圖繪制計劃。利用長期積累的野外地質調查工作的資料,投入了較多的人力、物力,先後有朱夏、王超翔、秦鼐、姚瑞開、陳夢熊、楚旭春、宮景光、曾鼎乾等人參加制圖工作。

經過數十年不懈的努力,地質調查所在 20 世紀 40 年代末完成了 1∶ 100 萬的區域地質圖和 1∶ 300 萬的中國地質總圖的編繪,這不僅填補了國際地質學界的空白,而且為以後的研究和經濟建設提供了重要依據,更為 1949 年以後大面積地質普查工作奠定了基礎。

( 二) 礦產資源勘探

中國近代區域地質調查工作最重要的任務就是礦產資源的調查,也是中國地質學者開始最早、投入最多的壹項研究工作,因此在這方面取得的成果最多。地質調查所在煤、鐵、石油以及其他金屬礦產和非金屬礦產資源的調查方面都做了大量的工作,尤其重視煤、鐵等礦產資源的勘測。僅在 1916 ~1921 年,這 5 年間所發現的鐵礦就有 1 萬 t 之多。地質調查所對所有北方的重要煤田做了科學的調查研究,第壹次對中國煤鐵儲量做出了比較可靠的估計。據統計,僅經地質調查所調查過的煤田就有 200 余處,其中新發現的有10 多處,1949 年以前全國開采的煤礦中,有 80% ~ 90% 都是經地質調查所的學者調查勘定的。其中既有 20 世紀 20 年代初期翁文灝、謝家榮等人的礦產地質理論研究成果,更有對玉門油田及白雲鄂博、攀枝花、淮南煤田等許多重要礦藏的發現。特別是在 40 年代初期,地質調查所的學者通過對西北部進行的多次石油地質調查,提出了陸相地層生油論。在鐵礦資源調查方面也作出了重大貢獻,發現有六七處鐵礦。地質調查所 1923 年印行的翁文灝的 《中國鐵礦誌》,反映了對中國鐵礦生成年代和開采利用情況的綜合性調查研究成果。所中先後 7 次編印了 《中國礦業紀要》,對江西的鎢礦,湖南的銻、鉛、鋅和汞,貴州的汞、銻均有專題報告,詳述了中國重要的礦產資源的儲量、地理分布以及礦業情況,是中國近代第壹套詳細系統的礦產資源分布資料。此外,在雲南昆明、昆陽、呈貢等地發現豐富的磷礦是壹個重要的貢獻,其意義不只是找到壹個大型的磷礦床,而是為此後在其他地區沿著同樣的地層層位———寒武系下部尋找磷礦,提供了壹條線索。

( 三) 地層、古生物及古人類學研究

在地層研究方面,由於古生物學的發展,中國古生界各系地層的存在及其在中國東部的大致分布得到確認,在生物地層研究的基礎上提出了進壹步的劃分和對比。1920 年葉良輔發表 《北京西山地質誌》,建立了北京西山的地層系統; 1924 年劉季辰發表 《江蘇地質誌》與 《浙江西部之地質》,建立了江蘇與浙江兩省的地層系統; 1931 年趙亞曾、黃汲清合著 《秦嶺山及四川之地質》,建立了秦嶺及大巴山的地層系統; 高平、徐克勤所著《江西西部地質誌》,譚錫疇、李春昱所著 《四川西康地質誌》,及葉連俊、關士聰的 《甘肅中南部地質誌》,多對該區的地層、古生物進行了深入研究。

由於丁文江等人的重視,地質調查所從 20 世紀 20 年代即開始了古生物學研究。為了彌補古生物學研究的不足,1920 年地質調查所邀請美國著名古生物學家葛利普( A. W. Grabau,1870 ~1946) 來華領導古生物及地層研究。丁文江請他擔任地質調查所古生物學研究室主任,並兼北京大學地質系古生物學教授。實踐證明這種智力引進的方式是十分有效的。不僅加強了與西方學者的合作,還培養了壹批優秀的古生物學者。古生物學研究在抗日戰爭爆發之前十多年的時間裏發展很快,尤其是楊鐘健、孫雲鑄等人的脊椎與無脊椎古動物學研究領域碩果累累,並在短期內達到了世界先進水平。裴文中、賈蘭坡等古人類學的研究更是產生了廣泛的學術和社會影響。周口店 “北京人”的發掘與研究工作成為 20 世紀上半葉中國最重要的科學成果之壹,被譽為中國科學界獲得的第壹枚世界金牌, “北京人”的研究 “劃地成方,記石具數,搜羅鴻博,記載精詳,其工作之精細,為世界所少見,故其記錄之成績,殆可為世人研究之模範。”

“北京人”的發現使 “現在國際科學界幾乎沒有人不知道中國地質調查所工作的重要。”

( 四) 造山運動與大地構造理論

章鴻釗、翁文灝、丁文江都十分重視造山運動的研究,完成了許多開拓性的工作。1926 年,翁文灝先生分析研究了當時所知的中外地質學者野外調查和室內研究成果,對中國東部、盤山以東的華北地區的區域構造特征和構造運動時代進行了總結,得出了壹些重要結論,其中他所創立的 “燕山運動”及與之有關的巖漿活動和金屬礦床形成理論,糾正了李希霍芬等人的錯誤之處,“是對中國地質學的重大貢獻,其影響是深遠的”。燕山運動的發現是 20 世紀中國和太平洋區域地質學的重大成果,它使 “環太平洋構造”這個全球概念,獲得了完整而現實的內涵。“燕山運動”壹詞為國際地質學界接受和認可,至今沿用。1929 年,丁文江在 《中國造山運動》壹文中首次引進 “造山旋回”概念。1936 年章鴻釗提出震旦運動,並發表 《中生代晚期地殼運動之動向與動力之探討並震旦方向之新認識》的論文,把構造作用與地質動力聯系起來。

黃汲清在前人研究的基礎上,於 1945 年發表 《中國主要地質構造單位》,采用地槽 -地臺說,對中國大地構造特征進行初步總結,提出多旋回構造理論,並編繪了壹系列大地構造 - 古地理圖。他的這壹理論,在有關中國地質構造領域具有重要而廣泛的影響。

( 五) 土壤調查與研究

地質調查所自 1930 年開始接受中華教育文化基金董事會委托,從事中國土壤調查與研究,並成立了土壤研究室。在此之前, “就現代土壤科學來說,在我國不論是學科理論、研究方法和專業人才都還是空白”。

所裏從美國聘請了潘德頓 ( R. L. Pendleton) 和梭頗 ( J. Thorp) 等土壤學家來華協助土壤調查工作。先後在山東、河北、陜西、甘肅、廣西、廣東及江西等省展開展了我國近代規模最大、範圍最廣的土壤資源分布調查,發表了大量的調查報告和研究成果。出版了《土壤季刊》、 《土壤專報》和 《土壤特刊》等雜誌,發表了大量調查報告和研究成果。為中國早期的土壤研究取得了大量的基礎資料,僅 《土壤專報》上就刊出了 2000 多個土系和 18 個土類的分類系統,同時還編制了土壤圖上百幅、采集土壤標本上萬個、撰寫調查報告和論文上百篇。在此基礎上,1935 年,梭頗編制了 1∶ 750 萬的 《中國土壤概圖》,1936 年他編寫的 《中國土壤地理》 壹書集中反映了地質調查所土壤研究室的成績。對很多土壤科學問題,作了有創建性和開拓性的研究,且培養造就出中國第壹代土壤學家,為我國土壤科學的發展奠定了很好的基礎。

( 六) 地震考察與研究

我國是個多地震的國家,地質調查所對此項工作非常重視。1920 年,翁文灝關於甘肅地震的地質調查與研究,在國際上率先將斷層與地震災害聯系起來,開辟了地震地質研究的方向。在考察與研究地震的同時,還向社會普及地震知識,1929 年翁文灝出版了《地震》壹書。該所開創了中國最早的地震考察工作,並建立了當時世界壹流水平的地震研究室──鷲峰地震臺。作為當時東亞唯壹的地震觀測機構,其成立之初就備受國際學術界的重視。

四、地調所在地質人才培養方面的貢獻

地質調查所在中國地質學界,乃至中國學術界的聲望,使它匯集了全國最優秀的地質人才,堪稱是中國地質學界高層次的科研機構和人才培養的重要基地。人才是科學發展的首要條件,與那些具體的科研成果相媲美,甚至價值和影響遠超過這些成果的是,地質調查所不僅聚集了當時中國地質學界最傑出專家的絕大部分,還不斷地培養造就出壹批又壹批優秀人才。中國地質學四大奠基人中,除李四光外,其余三人均是地質調查所的創辦者。被當時中國學術界譽為地質學界 “領袖人才”的謝家榮、王竹泉、葉良輔、李捷、譚錫疇、朱庭祜、李學清等人,是地質調查所自己培養的學者,並長期在地質調查所工作。

我們還可以從所中人員的社會任職和獲得的學術榮譽上見到其人才培養方面的成果。

1949 年以前,中國地質學會 25 屆會長中有 18 任曾在地質調查所工作,如章鴻釗、丁文江、翁文灝、謝家榮、葉良輔、楊鐘健、尹贊勛、孫雲鑄、黃汲清、李春昱等。在1948 年中央研究院首屆院士中,地質學領域有 6 人,其中有翁文灝、黃汲清、楊鐘健、謝家榮 4 人正在或曾在地質調查所工作過。新中國成立後,曾在地質調查所工作過的科研人員當中,就有 49 人先後當選為中國科學院及中國工程院院士。地質調查所為新中國的地質事業培養了基本的研究隊伍。

五、結束語

中國早期較大規模的地質調查基本上是由地質調查所完成的。地質調查所不但組織了幾百次的地質考察、繪制了中國東部地區的地質圖、出版了中國大部分地區的區域地質專著和礦產資源的考察報告,還開拓了許多地質科學的基礎工作。

前中央地質調查所區域地質調查雖取得了豐碩成果,代表著當時中國區域地質調查工作的水平。但在區調發展史上其工作仍是開創時期,為新中國的區調工作奠定了基礎,是中國地質學史上重要的壹部分。其在人才培養、科學工作管理等方面做了有益的探索。不僅對地質學,對其他自然科學的研究都很有意義。相信其區域地質調查歷程,也是其他成功的科學曾經經歷的,對其他科學有著重要的借鑒價值。

參 考 文 獻

[1]李星學 . 難忘的中央地質調查所 . 見: 程裕淇、陳夢熊主編 . 前中央地質調查所 ( 1916 ~ 1950) 的歷史回顧: 歷史評述與主要貢獻 . 北京: 地質出版社,1996,182 ~183

[2] 李慶逵 . 前地質調查所土壤研究室的工作回顧 . 見: 程裕淇、陳夢熊主編 . 前中央地質調查所 ( 1916 ~1950) 的歷史回顧: 歷史評述與主要貢獻 . 北京: 地質出版社,1996,151 ~153

[3] 丁文江 . 我所知道的翁訁永霓 . 獨立評論,97 號,1934

[4] 黃汲清 . 壹百萬分之壹中國地質圖出版了 . 科學通報,1951,2 ( 5)

[5] 翁文灝序 . 中央地質調查所概況———二十五周年紀念,1941

[6] 經濟部中央地質調查所二十五周年紀念記略 . 地質論評,1942,6 ( 1 ~3) : 87 ~98

[7] 翁文灝 . 抗戰時期幾種地質工作的商榷 . 地質論評,1940,5 ( 4) : 271 ~276

[8] 丁文江 . 我國的科學研究事業 . 申報,1935 年 12 月 6 日

[9] 章鴻釗 . 中華地質調查私議 . 地學雜誌,1912 ( 1,3,4)

[10] 章鴻釗 . 中國地質學發展小史 . 上海: 商務印書館,1936

[11] 孫圭榮 . 地質科學史綱 . 北京: 北京大學出版社,1984

[12]《中國區域地質誌》叢書 . 北京: 地質出版社

[13] 程裕淇 . 中國區域地質概論 . 北京: 地質出版社,1994,9